第四章 平凉市沥青路面病害的防治
4.1 平凉市沥青路面病害防治原则
4.1.1 平凉市沥青路面病害防治总原则
根据平凉市路面质量评价，结合公路等级，交通量，路面铺筑年限，公路养护资金情况，按照以下原则对平凉市路面病害进行防治：路基路面在满足强度的情况下，以日常养护和预防性养护为主，对路面破损部分及时进行维修；路基路面强度不满足的情况下，根据路线等级及重要程度，按照轻重缓急的原则，通过养护大中修工程措施处理。先处治路面病害，再解决平整度和路面抗滑等方面的问题，对路面功能和结构已不能适应现有交通量或载重需要的路段通过公路改造来提高道路的通行能力和服务质量。
4.1.2 平凉市沥青路面病害防治一般原则
（1）充分利用当地路面养护材料，加大路面材料的再生利用，科学防治路面病害，节约养护费用，降低养护成本。
（2）树立路面常年养护和全面养护的思想，积极实施路面预防性养护，做到路面病害随发生随处治；同时，有预见性的提出路面养护思路，防止路面破损的蔓延和扩大。
（3） 加大公路路况巡查，及时发现路面病害，研究路面病害产生原因，提出有针对性地处理方案。建立大雨查路，小雨出工的制度，加强对路面状况的监控。降雨后要及时对路面积水的地方进行排除，防止雨水沿路面裂缝等空隙下渗到路面内部。重视汛期对公路排水设施的检查维修，防止因排水设施的损坏导致路面破损；根据公路季节性养护的特点，根据不同季节路面病害变化情况的不同，及时做好季节性路面养护工作。
（4）树立路面全寿命周期养护理念，按照路面全寿命周期养护成本，克服在路面病害防治上的短期行为，使路面养护质量在较长时间内能够适用公路交通发展和公路用户对公路养护提出的新要求。
（5）根据平凉市一条路线由于分段改造、分段建设等原因，一条路线不同路段路况差异较大，路面通行能力和服务质量差别较大的现状，通过逐年对通行能力较差段的改造，来提升一条路线整体服务和通行能力。
（6）从平凉市路网整体通行能力来考虑，解决影响路网服务能力的瓶颈路段、路线的路面质量，提升整体路网服务能力。
4.2 沥青路面常见病害的防治
4.2.1 裂缝的防治
根据平凉市路面裂缝主要出现在近年来修筑的二级收费公路上，作为沥青混凝土路面早期的主要病害之一，在防治上主要采取以下防治措施：
（1）对细小轻微的裂缝路面的处治 将路面清扫干净后，采用兰炼生产的 140#沥青，均匀的喷洒到裂缝路面，平均每平方米喷洒量控制在 0.3-0.5kg，再均匀撒一层2-5mm 的干净干燥的石屑或中粗砂，最后用轻型压路机碾压矿料。另外对
单条轻微裂缝沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青，养护成型。在每年后半年秋冬季气温较低的情况下对路面上出现的裂缝采用喷灌乳化沥青，再均匀撒石屑养护处理裂缝[4]。
（2） 对高等级公路纵裂、横裂的处治 G312 线凤口至郿岘段一级公路自 2000 年建成通车，正式交付运营及养护以来，路面主要病害为沉陷和纵、横向裂缝。对纵、横向裂缝缝宽在 5mm 以内的在清除缝内杂物尘土后用兰炼 120#至 140#沥青灌缝后，在缝内填入干净的砂或石屑，人工捣实，并养护成型。对裂缝宽度在 5mm 以上的裂缝用切割机切除裂缝边部松散部分，深度控制在 3cm 左右，宽度控制在 1cm 左右，清除缝内杂物后，用热拌沥青混合料填入缝中，捣实并养护成型。纵、横向裂缝的处治重点是要做好经常性路况调查，发现新增裂缝要及时处理，防止杂物和雨水下渗。在纵裂预防性处理上，应在路基路面施工时，处理好地基，填方路基均匀压实，使路基尽可能均匀；同时防止表面水渗入路基，可大幅度减少纵向裂缝的数量，也可延缓纵向裂缝出现的时间。对于路堤边部压实不足引起的纵向裂缝，加强路堤边部的碾压，使路堤横向的密实度尽可能均匀。对路堤外侧有挡土墙，沿挡土墙边部产生的纵向裂缝，主要采用减薄压实厚度、换填砂砾等透水性好的材料及用灰土等处理处理挡土墙边部，分层填筑分层压实，再做路面基层面层防止出现纵向裂缝。
4.2.2 油包（拥抱）的防治
平凉市养护的公路中油包主要出现在三级公路上。对因路面基层局部强度不足、水稳性差、基层松软产生的油包（拥包），采取在挖除旧路面面层基层后，重新处理路面基层和面层；对挖除基层后路基松软潮湿的路段，采取盲沟等措施降低地下水位，并增设天然砂砾垫层后，再重新做路面基层面层。对于基层和面层结合不良或纵坡较大路段产生的油包（拥包），将拥包连同面层全部挖除后，在基层上按每平方米 0.9-1.1kg 量撒布透层油，并撒一层细料养护成型后再重铺面层；对纵坡较大路段，将原基层表横向拉毛，撒透层油养护成型后采用沥青碎石中粒式矿料修补面层。对于原路面面层青用量过多或细料集中以及多次重复采用细料罩面形成的严重油包（拥抱），面积较大且集中的，采用铣刨机铣刨，机械铣刨厚度易于控制且平整度较好，铣除后对铣除部分存在的路面病害及时进行处理；对小面积零星的油包采用人工挖除，尽量在高温季节实施。2003 年，2004 年 G312 线郿苋段平凉城区及以西段路面出现大面积的油包，租用西安筑路机械厂的大型铣刨机进行铣刨，效果明显。2005 年 G312 线静宁司界段 34 公里二级公路实施罩面维修工程，在详细调查路况的情况下，为提高路面平整度，在罩面前对旧路面进行铣刨，平均铣刨厚度在 1-2cm，在全面铣刨后，对路面松散、基层外漏的路段全面处治原路面的病害，再整体罩面，工程于 2005 年 6 月结束。10 月份总段组织交工验收，路面平整度用三米直尺随机检测，最大间隙在 8mm,平均在 5mm 左右，提高了该路的平整度，行车更舒适。2006 年上半年为及时铣刨养护路线上路面油包，总段购置了一台铣刨机用于铣刨沥青路面油包等
病害。
4.2.3 路面沉陷的防治
平凉市路面沉陷在三级公路上主要表现为由于路基强度不足，行驶车辆的反复作用，形成的行车道纵向凹槽，平均宽约 1-1.5 米，深度在 5-15cm，最深达 20cm；原省道304线泾甘路、省道203线宝平路华亭段由于运煤的大型车辆行驶在重车道形成凹槽，结合华亭地下水位较高，土质差（主要为红粘性土），主要采取挖补处治，平均深挖0.8-1.2 米，最深达 1.5 米，下做 30-50cm 大卵石铺体其上做 30cm 厚左右的砂砾垫层，并每隔 20 米左右
沿路基横向挖通，做横向盲沟，降低地下水位，然后再做路面基层面层。对于双向交通且一个行车道长期作为重型车行驶的路面，在实施养护大中修工程时，加强路面基层面层的设计，以适应重型车辆的通行。对于车道沉陷在 5cm 左右的小沉陷采用先对沉陷段旧路面边部开槽，洒粘层油后采用粗（中）粒式的沥青碎石铺筑。对因路基沉陷造成路面沉陷的路段，采取综合治理的措施，省道 304 线华亭 103K-105K 段 3处大型路基沉陷，主要是由于当地地质差，公路改造期间，沟底压实度达不到要求，高填方路段路基自然沉降等原因造成历年沉降，每年路基下沉达 30cm,路基路面沉陷最大时达 1.5 米严重影响行车安全。在处理上主要是结合路基沉降，考虑自然沉降的因素。采取灰土桩加固路基[16]，完善公路纵（横）向排水设施，减少路面、边沟、边坡水对沉降路段的浸泡和冲刷，在路面高程控制上考虑路基自然沉降的因素，在 3 处沉降路段中心设置成适当的凸型竖曲线，以防止短期内的沉降。对黄土地区的公路路基的沉降，造成路面下沉的处理，主要是采取综合治理的办法，除处理路面沉降外，把重点放在日常养护和完善公路排水上，减少雨水对黄土路基的冲刷，防止雨水冲刷造成路基塌陷、溶洞等，稳定黄土路基防止路基下沉。
4.2.4 车辙的防治
车辙在平凉市养护的公路上主要出现在近年来建成的高等级公路上，从目前看病害不是太严重。对于由于半刚性基层强度不足（未形成整体甚至被压坏）引起的车辙，挖除基层，重新铺筑满足强度要求的基层后，再铺筑面层。对于夏季由于沥青面层高温强度不足引起的车辙，小面积的和严重的路段铲除沥青面层，重做满足高温强度的新沥青面层，对于轻微的车辙处理上主要是对出现车辙的路面严重的进行铣刨后，洒粘层油，加铺新的沥青混凝土路面面层，对轻微车辙，根据车辙深度，在车辙上加铺一层沥青混凝土层，以减少车辙产生的沉陷。对于原渣油表处的柔性路面产生的辙槽主要是挖除车辙两侧隆起部分，填补辙槽部分。针对车辙产生的原因，从材料和施工工艺等方面入手解决路面出现的车辙，如选择高温稳定性好的沥青、选择粘附性好的矿料、控制沥青用量、加强施工控制提高路面的压实度等措施减少车辙的发生。
4.2.5 搓板（波浪）的防治
平凉市沥青路面搓板波浪产生的主要原因是路基强度不足、基层强度不均匀、面层基层粘结不牢，路基下软弱土基处治不彻底、行驶车辆频繁刹车等原因造成。对属于基层原因产生的搓板波浪采用铲除原面层基层后，然后重新做基层面层；对地基处理不彻底的，铲除原路基层面层后，对地下软弱土基重新进行加固处理，然后再做路面基层面层；对于面层与基层粘结不牢的，铲除面层后，拉毛基层并撒透层沥青养护后再铺筑面层，面层要注意级配以防细料集中。如 S202 线华灵公路 291K-291K+500 段波浪搓板路段在查清原因：主要由于基层强度不足、加之该段公路纵坡小、路基低于两侧农田、公路边沟排水不畅的情况，在处理时，适当提高路基高度（平均提高 50cm）,全部挖除原路面面层、基层对软弱路基土进行换填处理后，重做路面垫层、基层、面层，解决了公路边沟排水不畅、提高了路基，重修了路面，较好的处治了连续搓板波浪。S218 线静庄公路（静宁至庄浪）44K-48K 段 2004 年下半年由于秋季降雨量大，加之省道 304 线泾甘公路改造施工，天水、陇南等地拉煤车辆绕道该线行驶，造成该段公路出现严重的波浪搓板，长度达 4 公里，高差达 20-30cm，行车颠簸行车困难，社会反映强烈；经过调查主要原因是该路路基强度严重不足、路面强度不足；加之秋季连续近 50 天的降雨，造成部分路段黄土路基湿陷，加之重车的行驶，在很短 的时间内发生严重波浪搓板（前后时间不到 2 个月）；在查清原因后，2005 年对全段波浪路段全部进行重铺，在挖除旧路面面层后，用重型压路机对路基进行碾压、对存在的公路翻浆等病害彻底进行处治，然后沿路基全幅做 15-25cm 的天然砂砾垫层后，重做路面基层面层；该工程于 2005年 6 月竣工；通过半年多时间的使用，从实际效果看，较彻底的处治了原路的波浪搓板，最近，在路况调查中，路面平整度用三米直尺检测最大缝隙在 10mm 以内。对于小型波浪搓板，在查明原因的基础上，采取养护措施处理，如挖除波浪搓板路段路面、局部处理路基和基层，然后再做路面。
4.2.6 公路翻浆的防治
公路翻浆的防治是平凉市公路养护中一项十分重要的工作，如何科学的防治公路翻浆，减少公路翻浆的发生，就可以节约大量的养护费用，自 2002 年以来，由于公路翻浆造成的养护维修费用平均每年高达 300 万元，一年春末夏初几乎养护的主要精力放在了公路翻浆的处治和因公路翻浆损坏的路面修复上，劳动强度大，处治费时费力。根据平凉市公路翻浆发生的原因，提出有针对性地预防措施，转变被动处治的观念把公路翻浆防治的重点转移到科学有效的预防上，从预防上采取措施，提前投入，从而减少公路翻浆的发生。
（1）平凉市公路翻浆产生的主要原因 由于原路面老化秋季雨水冬季雪水通过路面下渗到路基内、秋季雨水从路肩、边沟渗入路基（特别是一些公路排水不畅路段）；秋季长期降雨导致路基地下水位上升，冬季路基冻胀春季气温回升反复冻融等产生的公路翻浆[17]。省道 218 线静庄公路 2003 年、2004 年出现的公路翻浆累计长达 2 公里、面积达 15000 平方米，分析产生的原因主要是由于当时铺筑的路面面层为单层厚 3cm 沥青表处、基层采用 15cm 的石灰稳定砂砾、路肩为土路肩，2003 年、2004 年夏秋平凉市连降50 年不遇的强降雨，雨水从路面、路肩渗入路基内，加之，路基强度较差，造成了连续两年的严重翻浆。省道 202 线华灵公路泾川至灵台段 40 公里的路段，由于同样的原因，2005 年
春季（3 月份）出现十分严重的公路翻浆，翻浆总长度达 7 公里，面积达5.6 万平方米[28]；为总段近年来最严重的公路翻浆；在积极处治公路翻浆的同时，针对翻浆产生的原因，在路面预防上做文章。成立技术调查组详细调查了公路翻浆产生的主要原因，2005 年夏季在调查路的基础上，提前介入，把重点放在如何处理路面龟（网）裂上，减少路面破损，从而减少秋季冬季雨雪水下渗路基来年产生新的公路翻浆。省道202 线华灵公路通过调查发现该段公路路基变形较少，采用乳化沥青稀浆封层[13][14]，封闭裂缝，减少雨雪水下渗路基路面内部，取得较好的防治效果。通过调查对该路线上存在严重龟（网）裂的 7.67 公里的路面实施阳离子乳化沥青稀浆封层。骨料：选用平凉市崆峒区上杨碎石厂石灰岩石屑,水洗砂采用泾河的水洗砂，其参配比例为石屑占 70%，水洗砂占 30%。从骨料掺配级配曲线看基本达到中封层矿料级配要求。沥青选用兰炼公司生产的重交 90 号沥青作为基质，乳化剂采用美国维什维克慢裂快凝型阳离子乳化剂，在总段天宇交通物资有限公司 2004 年引进的乳化沥青机生产，通过试验乳化剂含量确定为 2%，每吨掺 22-23kg；为调节酸碱度，根据实验加入盐酸，盐酸与乳化剂按 1：1比例掺配，PH 值调至 2-3；根据实验情况不加添加剂；沥青含量为 56.1%。总段生产的阳离子乳化沥青符合规范要求主要指标。填料主要采用平凉峡中水泥厂生产的崆峒牌
25 号水泥，掺配比例为 1%，其作用主要是改善级配、提高稀浆混合料的稳定性、加快或减缓破乳速度、提高封层的强度。水，采用自来水。乳化沥青中乳液中水含量控在40%左右；拌和时的外加水根据材料、气温情况确定为 11%左右。2005 年在该路段实施阳离子乳化沥青稀浆封层，同时对其中的三段采用半幅施工作对比分析，2006 年三月下旬，我们进行对比分析，该段长 40 公里的路段，出现的公路翻浆不足 400 平方米，而 2005 年夏秋季降雨量与 2004 年同期降雨量相当，稀浆封层支出费用 55 万元[27]，同比经济效益明显，社会反响却截然不同。半幅对比路段经过秋冬春三季的使用，稀浆封层段较好的减少或封闭了路面裂缝，有效的防止了雨水的渗入，未封层的路段原路龟（网）裂经过冬春季节进一步扩大，龟（网）裂更严重。
（2） 公路翻浆路段的防治 在已发生公路翻浆的路段，根据公路翻浆发生的原因，分析其主要因素，综合处治。采取综合防治的措施，做到标本兼治，达到公路翻浆发生一处、处治一处、根治一处的目的。对于主要由地下水位高，造成路基基层含水量大引起的公路翻浆，在翻浆段路面处理中把重点放在降低路基地下水位上；G312 线平凉市崆峒区白杨林段 5 公里公路路基位于泾河南岸且处于阴湿路段，每年公路翻浆频发，主要原因是地下水位较高，路基松软，基层含水量大，冬季发生冻胀、春季到 2 月底开始解冻后发生较为严重的公路翻浆；原来只重视翻浆路段路面病害的处治，治标不治本，结果造成公路翻浆路段年年处治年年翻。2004 年在详细查清原因后，采用每隔 50 米左右设置一处横向盲沟，主要采用泾河河卵石沿横向路基铺通，使路基地下水渗入盲沟，沿盲沟渗流流入泾河；在路面设计中用厚 20cm-25cm 的天然砂砾垫层，适当提高路基填土高度，平均提高 30cm 左右，由于当地地下水位较高，将原路采用的石灰砂砾基层变为水泥稳定类基层，设计厚度 22cm,面层采用 3+4cm 的沥青碎石混合料面层。从这两年看，公路翻浆大大减少，减轻了养护职工的劳动强度，确保了 G312 线平凉区段的畅通。对于由于路面、边沟水渗入路基形成的公路翻浆，在